[發明專利]一種織物逐層分離過程中的屈曲模擬方法

有效

• 申請號: 202210266596.4
• 申請日: 2022-03-17
• 公開（公告）號: CN114676608B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 蘇軍強;王楠;張帆
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F113/12
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 沈鑫

本發明公開了一種織物逐層分離過程中的屈曲模擬方法，包括：先后建立織物經紗模型、織物緯紗模型、軟體機械手夾持端模型和工作臺模型；裝配織物經紗和緯紗，建立織物模型；按照實際抓取環境裝配織物模型、軟體機械手夾持端模型、工作臺模型，建立織物逐層分離模型；設置前處理條件，將其輸入至有限元分析軟件ABAQUS并根據織物逐層分離模型，建立作業并提交分析，計算織物逐層分離過程，輸出屈曲模擬結果；本發明通過有限元分析方法得出在逐層分離過程中織物的受力大小、屈曲高度隨抓取參數改變而發生的變化，進而提高逐層抓取準確率，且能夠模擬真實的織物抓取環境，節省時間和材料成本。

技術領域

本發明涉及織物屈曲模擬的技術領域，尤其涉及一種織物逐層分離過程中的屈曲模擬方法。

背景技術

近年來，織物逐層分離過程的自動化加工亟待發展。其中基于仿生學理論設計的軟體機械手能夠模擬人手指的彎折、扭曲等動作，且制作材料多為柔性材料，與面料具有較好的親和性，成為織物逐層分離自動化加工的重要研究方向。織物的屈曲高度是逐層分離過程的關鍵因素，然而在軟體機械手抓取過程中，織物的屈曲行為非常復雜。現階段，一般通過試錯實驗和數據回歸建模來探索織物的屈曲行為，綜合成本高、適用范圍窄、可靠性一般，對于服裝生產中多材質、多組織結構的應用場景柔性適應能力差。

發明內容

本部分的目的在于概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。

鑒于上述現有存在的問題，提出了本發明。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案，包括：先后建立織物經紗模型、織物緯紗模型、軟體機械手夾持端模型和工作臺模型；裝配織物經紗和緯紗模型，建立織物模型；按照實際抓取環境裝配所述織物模型、軟體機械手夾持端模型、工作臺模型，建立織物逐層分離模型；設置前處理條件，將其輸入至有限元分析軟件ABAQUS并根據所述織物逐層分離模型，建立作業并提交分析，計算織物逐層分離過程，輸出屈曲模擬結果。

作為本發明所述的織物逐層分離過程中的屈曲模擬方法的一種優選方案，其中，包括：將織物參數輸入到織物仿真軟件Texgen中，獲取所述織物經紗模型、織物緯紗模型，并導入到有限元分析軟件ABAQUS中；通過所述有限元分析軟件ABAQUS繪制所述軟體機械手夾持端模型和工作臺模型。

作為本發明所述的織物逐層分離過程中的屈曲模擬方法的一種優選方案，其中，建立織物模型包括：將織物經紗模型和織物緯紗模型保存為STEP格式，并導入有限元分析軟件ABAQUS中，通過Assembly模塊將織物經紗和織物緯紗裝配形成織物模型。

作為本發明所述的織物逐層分離過程中的屈曲模擬方法的一種優選方案，其中，所述織物參數包括經紗和緯紗根數、紗線橫截面長軸長度、紗線橫截面短軸長度、織物厚度；在Texgen軟件weave模塊中輸入各參數數值大小。

作為本發明所述的織物逐層分離過程中的屈曲模擬方法的一種優選方案，其中，還包括：織物共有三層，第一層與軟體機械手夾持端底面直接接觸，第三層與工作臺平面直接接觸，三層之間相互接觸。

作為本發明所述的織物逐層分離過程中的屈曲模擬方法的一種優選方案，其中，設置前處理條件包括：為織物模型、軟體機械手夾持端模型、工作臺模型分別編輯相應的材料屬性，其中織物模型為橫觀各向同性材料、軟體機械手夾持端模型為橡膠材料、工作臺模型為鋁合金材料；設置分析步和邊界條件。

作為本發明所述的織物逐層分離過程中的屈曲模擬方法的一種優選方案，其中，設置分析步和邊界條件包括：通過有限元分析軟件ABAQUS的Load模塊在初始分析步中設置軟體機械手夾持端沿X軸正向移動的距離，軟體機械手夾持端的初始指間距，以及軟體機械手夾持端在接下來的分析步中沿Z軸移動的距離。